[헬로티] AESA 레이더용 질화갈륨 반도체 송·수신기 스위치 국산화...부피 450배·무게 10% 줄여, 군용기, 선박, 기상 레이더 활용 국내 연구진이 레이더 송·수신기에 쓰이는 핵심 부품을 국산화할 수 있는 기술을 개발했다. 이로써 외산 기술에 의존하지 않고 국방, 민간 분야에서 레이더 기술 자립화와 소부장 수출규제에 적극 대응할 전망이다. 국가과학기술연구회 융합연구단사업의 일환으로 설립된 ETRI DMC융합연구단(주관기관 ETRI)은 24일,‘특정 주파수 대역에서 활용 가능한 레이더 반도체 송·수신기용 질화갈륨(GaN) 스위치 집적회로’기술을 국내 최초로 개발했다고 밝혔다. 레이더의 스위치 소자, 집적회로 설계 및 제작을 모두 국내 연구진의 기술로 이뤄냈다. 레이더는 원거리를 탐지하고 정찰하기 위해 높은 출력을 내고 정보 전달 과정에서 신호 손실을 최소화하는 전파통제 기술력이 필요하다. 연구진은 전투기 능동위상배열(AESA, 에이사) 전단부 등에 쓰일 수 있는 레이더 기술을 개발했다. 레이더의 송·수신기는 송·수신 스위치, 전력증폭기, 저잡음 증폭기 등 개
[헬로티] 저렴하게 대량 생산할 수 있는 롤투롤 공정도 개발 사진. 유연한 페로브스카이트 태양전지 기술 (출처: 연합뉴스) 한국화학연구원은 유연하면서도 효율이 20%를 넘어서는 페로브스카이트 태양전지 기술을 개발했다고 지난 17일 밝혔다. 페로브스카이트는 부도체·반도체·도체의 성질은 물론 초전도 현상까지 갖는 산화물이다. 페로브스카이트를 광 흡수층으로 사용하는 태양전지는 기존 실리콘 태양전지보다 효율이 높아 차세대 태양전지로 주목받고 있다. 연구팀은 잘 휘어지는 고분자 기판을 기반으로 효율이 20.7%에 달하는 페로브스카이트 태양전지를 개발했다. 현재까지 보고된 유연한 페로브스카이트 태양전지 효율은 20%를 넘지 못했다. 고온 공정으로 제작할 수 없어 효율을 높이는 데 한계가 있었는데, 연구팀은 낮은 온도에서도 효율을 높일 수 있는 기술을 개발했다. 태양전지 내 전자 수송 층을 주석산화물 입자가 촘촘히 들어간 층과 아연산화물 입자가 듬성듬성 들어간 다공성 층으로 이중 제작, 전자가 활발하게 이동할 수 있도록 했다. 전자 수송 층 구조에 영향을 받아 그 위층에 형성되는 페로브스카이트 층에서도 전자 이동이 활성화한다고 연구팀은 설명했다.
[헬로티] "차세대 자성반도체 물성, 인공지능으로 분석한다" 국내 연구진이 차세대 반도체로 주목받으며 상용화 초기 단계에 진입하고 있는 자성메모리(M램) 등 스핀트로닉스(spintronics) 소자의 자기적 물성을 전자현미경 사진을 통해 분석하는 인공지능(AI) 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST)은 지난 17일 스핀융합연구단 권희영·최준우 박사팀이 경희대 원창연 교수팀과 공동연구로 인공지능 기술을 활용해 자성체의 스핀 구조 이미지를 분석, 자기적 물성을 추정하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 그림. 깊은 인공신경망을 통한 자성 물성 추정에 관한 개념도 (출처: 연합뉴스) 스핀트로닉스 소자는 자성을 띠는 자성체 내 전자의 '스핀'(spin) 특성을 이용하는 반도체로, 이를 이용해 실리콘 반도체의 집적도 한계를 극복하고 초저전력, 고성능의 차세대 반도체를 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 자성메모리 등 스핀트로닉스 소자를 개발하려면 자성체의 온도에 대한 안정성, 변화에 대응하는 속도 등 물성을 정확히 파악하는 게 중요하다. 하지만 다양한 실험을 통해 직접 물성을 측정하는 기존 분석법에는 각종 장비 등 자원과 수십 시간이 필요하다.
[헬로티] 세포배양·바이오 프린팅 합친 기술…쉽고 정밀한 인체 조직 모사 가능 구 형태로 배양된 세포 덩어리인 '세포 스페로이드'를 원하는 위치에 바로 찍어 낼 수 있는 3D 바이오 프린팅 기법이 개발됐다. 울산과학기술원(UNIST)은 바이오메디컬공학과 강현욱 교수 연구팀이 줄기세포나 암세포 스페로이드를 정밀하게 프린팅하는 '3D 바이오 도트(dot) 프린팅' 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 연구팀에 따르면 세포 스페로이드는 2차원으로 배양된 세포보다 더 인체 조직 구조에 가깝다는 장점이 있어 실제 인간의 장기 대신 암 전이 과정의 이해나 약물 효능 검증을 위한 '테스트 베드'로 주목받고 있다. 3D 바이오 도트 프린팅은 세포를 구형으로 뭉쳐 자라나게 하는 것(배양)과 세포가 포함된 바이오 잉크를 3차원으로 인쇄하듯 찍어 내는 3D 바이오 프린팅을 합친 기술이다. 이 기술은 세포 스페로이드 간 간격을 수 마이크로미터(㎛) 수준까지 가깝게 만들 정도로 정밀도가 높다. 또 세포의 종류와 관계없이 3D 바이오 프린팅 장점인 3차원 적층이나 컴퓨터를 이용한 정밀 바이오 가공 기술(CAD/CAM)을 그대로 쓸 수 있다는 장점이 있다. 그림.
[헬로티] 저소비전력으로 넓은 영역을 커버하는 LPWA(Low Power Wide Area)가 IoT를 뒷받침하는 무선 기술로서 주목을 받고 있다. LPWA에는 다양한 방식이 있으며, 각 방식에 따라 장단점도 다양하다. 그 중에서 로옴이 특히 개발에 주력하고 있는 ‘Wi-SUN’의 최신 동향에 대해 소개하고자 한다. Wi-SUN이란? Wi-SUN은 Wireless Smart Utility Network의 약자로, 최근 책정된 새로운 무선 통신 규격이다. 2012년에 Wi-SUN 얼라이언스가 발족되었으며, IEEE802.15.4ｇ를 베이스로 한 표준화가 추진되고 있다. 그림 1. IoT용 무선 통신 기술 [그림 1]은 다양한 IoT용 무선 통신 규격에서 Wi-SUN의 대응 영역을 나타낸 것이다. [그림 1]과 같이, Wi-SUN은 Wi-Fi보다 통신 거리가 길고, LoRa WAN 및 Sigfox보다 데이터 전송 속도가 빠르다는 특징이 있다. 기지국에 의존하지 않는, 밸런스가 좋은 무선 통신 규격이므로, IoT 시장에서 가장 적용 범위가 넓은 무선 통신 기술이라고 할 수 있다. 따라서, 향후 보급이 기대되는 5G와 공존하여, 5G를 보완하는
[헬로티] 역사적으로 자동차 업계는 산업용, 컨수머, 의료 등 인접 분야에서 개발된 기술들을 차용해 왔다. 광업에 사용되던 컨베이어 시스템을 도입해서 자동차 대량생산을 혁신한 것에서부터 30여 년 전 전자 제어 유닛(ECU)에 마이크로컨트롤러(MCU)를 처음 활용한 이래 계속해서 프로세싱 성능이 진화해온 것에 이르기까지, 자동차 업계가 타 분야에서 개발한 기술을 빌려 쓴 사례는 셀 수 없이 많다. 이번에는 자동차 분야가 이 은혜를 갚게 되었다. 자동차 분야에 사용되는 기술을 다양한 분야에 적용하여 오디오 분배 문제를 간소화할 수 있게 된 것이다. A2B버스는 원래 자동차 애플리케이션의 오디오 분배 문제를 해결하기 위해서 고안된 고대역폭, 양방향, 디지털 버스이다. 기존의 자동차 오디오 네트워크는 여러 개의 점-대-점 아날로그 연결을 해야 했다. A2B기술은 케이블 무게, 케이블 비용, 배선의 어려움, 다중 연결의 신뢰성을 비롯해서 점-대-점 아날로그 연결에 따른 많은 문제들을 해결한다. 분산된 다중노드 오디오 시스템에 비차폐 연선(UTP) 케이블과 커넥터 인프라를 사용해서 오디오 데이터(I2S/TDM/PDM)와 제어 데이터(I2C)의 완전 동기식 전송이 가능
[헬로티] 첨단 산업 자동화, 무인 자동차, 스마트 시티를 위해서 중요한 요소 중의 하나가 속도가 빠르고 성능이 우수한 머신비전이다. 품질 관리나 생산성과 관련해서 자동화 장비, 검사 시스템, 로봇을 설계하는 엔지니어들이 더 우수한 이미지 품질을 달성하고, 이미지 포착을 더 빠르게 하고, 장비 비용과 복잡성을 낮추어야 하는 과제에 직면하고 있다. 첨단 머신비전은 자율 자동차를 위해서도 중요한 요소다. 머신비전을 활용해서 자동차가 신호등, 도로 표지판, 전방의 위험한 물체를 감지할 수 있다. 자동차로는 시스템 반응 시간을 단축하고 이미지 식별 정확도를 높이는 것이 중요하다. 스마트 시티 애플리케이션의 경우에는 도심지 CCTV의 이미지 선명도를 높임으로써 이미지를 더 잘 식별할 수 있으므로 시민들을 더 잘 보호할 수 있다. 또한 고성능 머신비전을 활용한 새로운 활용 사례들이 등장하고 있다. 온보드 드론을 사용해서 차량을 유도하거나 데이터 수집 용도로 드론을 사용하는 것을 들 수 있다(경작지나 건설 현장 감시 등). 포착된 이미지로부터 빠르게 더 많은 정보를 추출하기 위해서는 더 우수한 품질의 이미지와 향상된 신호 프로세싱 성능이 요구된다. 이를 위해서 카메라와
[헬로티] 모든 종류의 전자 제품을 설계하는 개발자들에게 자신이 설계하는 제품 디자인을 펌웨어 공격으로부터 보호하는 것이 중요한 과제가 됐다. 미국 정부의 국가 취약점 데이터베이스(National Vulnerability Database)에 따르면 2016년에서 2019년 사이에 펌웨어 취약점 건수가 700퍼센트 이상 증가한 것으로 조사됐으며, 시장 조사 회사인 가트너의 보고서에서는 2022년에 ‘펌웨어 업그레이드 체계를 갖추지 않은 조직의 70퍼센트가 펌웨어 취약점으로 인해서 공격 대상이 될 것’으로 전망하고 있다. 동적 신뢰 필요성 이러한 취약점은 현장에 설치되어 있는 최종 제품으로만 위협을 초래하는 것이 아니다. 오늘날 빠르게 변화하고 갈수록 예측하기가 어려워지는 글로벌 공급 체계 전반에 걸쳐서 개별 부품들로 위협을 초래할 수 있다. 이러한 공급 체계는 개별 부품을 제조하고 출하하는 단계에서부터 시스템으로 통합하고 현장으로 설치하고 운영 종료때까지 이르는 모든 단계를 포함한다. 악의적인 공격자들이 취약점을 이용해서 침투해서 데이터 도용, 데이터 훼손, 트로이목마 또는 멀웨어 삽입, 장비 하이재킹, 복제, 설계 도용 같은 다양한 보안
[헬로티] “전력 수요가 지칠 줄 모르고 계속해서 증가함으로써 전력 밀도는 높이고 시스템 비용은 낮추는 것이 필요하게 되었다” 지속적인 기술 혁신을 통해서 전력 밀도를 꾸준히 향상시킴으로써 점점 더 작은 공간으로 더 많은 전력을 집어넣을 수 있게 됐다. 그럼으로써 전자기기의 수명을 늘리고 신뢰할 수 있는 디지털 연결을 이룰 수 있으므로 기업과 소비자들 모두에게 이득이다. 지속적인 기술 혁신을 통해서 전력 밀도를 꾸준히 향상시킴으로써 점점 더 작은 공간으로 더 많은 전력을 집어넣을 수 있게 됐다. 그럼으로써 전자기기의 수명을 늘리고 신뢰할 수 있는 디지털 연결을 이룰 수 있으므로 기업과 소비자들 모두에게 이득이다. 소비자들은 전자기기를 자신이 필요할 때 어느 때나 사용할 수 있기를 원한다. 우리는 이른 아침부터 늦은 밤까지 각종 전자기기에 의존해서 생활한다. 가상 회의에 참석하고, 좋아하는 텔레비전 프로그램을 스트리밍하고, 인터넷으로 연결한다. TI의 부스트 및 다채널/다위상 DC/DC 팀을 이끌고 있는 세셀리아 스미스(Cecelia Smith)는 “현대 사회는 기술을 통해서 모든 것을 연결하고 있다. 우리가 날마다 랩탑이나 스
[헬로티] 회의실의 오디오 케이블 간소화 오늘날 첨단 회의실에 오디오를 설치할 때 해결해야 할 까다로운 과제 중의 하나는 다양한 입력/출력 트랜스듀서를 메인 오디오 콘솔로 연결하는 것이다. 여기에는 흔히 각 노드에 점-대-점 차폐 케이블을 연결하는 방식을 사용하는데, 이러한 방식은 부피를 많이 차지하며 각 노드마다 별도의 외부 전원을 사용해야 한다. 또한, 이러한 케이블들은 아날로그 오디오 신호를 전달하는데, 케이블 길이가 길어지거나 또는 저가형 케이블을 사용하면 이들 아날로그 오디오 신호에 스펙트럼 저하가 심해질 수 있다. 아나로그디바이스(ADI)의 A2B(AutomotiveAudioBus)트랜시버 칩은 단일 비차폐연선(UTP) 와이어를 통해서 다중채널 디지털 오디오를 지원한다. A2B버스를 활용하면 여러 트랜시버 노드를 데이지 체인으로 연결하고 하이파이(high fidelity) 디지털 오디오를 전송할 뿐만 아니라, 멀리 떨어져 있는 버스 전원 방식의 노드들에 DC 전원을 전송할 수 있다. 그림 1은 A2B트랜시버의 기능 블록 다이어그램을 나타낸다. 그림 1. A2B트랜시버의 기능 블록 다이어그램 A2B트랜시버 기술은 원래 자동차 애플리케이션의 복잡한 오
[헬로티] 산업용 머신비전 분야 선도기업 코그넥스는 포장 소비재·식음료·제약·의료기기 등의 산업에서 제품 품질과 소비자 안전 보장을 위한 패키징 검사 자동화에 사용되는 딥러닝 기반 머신비전 솔루션 ‘인사이트(In-Sight) 비전 시스템’과 이미지 기반 바코드 리더기의 활용 사례를 발표했다. 결함이 있거나 손상된 패키징은 제품 품질, 안전, 가치에 대한 유통업체와 소비자의 인식에 부정적 영향을 미쳐 제품 리콜의 원인이 될 수 있다. 특히 건강 및 안전 이슈로 인한 리콜은 기업과 브랜드 신뢰도에 큰 타격을 주며 막대한 비용을 발생시키는 치명적 문제가 된다. 만약 공급업체 단일 리콜일지라도 이는 곧 공급망 전체의 수많은 회사에 영향을 미칠 수 있는 사항이기에 제조와 유통의 전 과정에서 철저한 패키징 검사는 필수적이다. 이에 코그넥스는 딥러닝 기반 머신비전 솔루션으로 제조에 더 높은 수준의 자동화 기술을 통합해 기업이 패키징 검사를 보다 효율적으로 수행할 수 있도록 한다. 코그넥스의 머신비전, 딥러닝, 바코드 판독, 바코드 검증 기술의 조합은 제조 및 유통의 전 과정에서 1차 및 2차 패키징이 적절하게 밀
[헬로티] 전기연구원 김인성 박사팀, 열화 및 고장 징후 파악하는 ‘프리앰프 내장 탄성파 전기 센서 기술’ 개발 최근 급격한 기후변화에 따른 자연재해의 영향으로 대형 외부 건축 및 구조물에 대한 내구성과 안전성 유지 문제가 큰 관심을 받고 있다. 최근에는 한국판 그린뉴딜 정책에 따라 전기·에너지 관련 설비들이 다수 들어서면서, 현장에서 발생할 수 있는 사고 위험을 예측하고 진단하는 기술이 매우 중요해지고 있다. 이에 한국전기연구원(이하 KERI, 원장 최규하) 전기변환소재연구센터 김인성 박사팀이 탄성체로부터 전달되는 미세한 진동(탄성파, Acoustic Emission)을 감지하여 각종 설비나 시설물의 열화나 고장 징후를 사전에 진단할 수 있는 ‘프리앰프(Pre-amp) 내장형 전기 센서 기술’을 개발했다. 탄성파는 대상물질이 변형되거나 끊어질 때 발생하는 일종의 파동이다. 물질의 파괴 혹은 이상 정도가 클수록 더 많은 탄성파가 발생한다. KERI의 기술은 설비 자체로부터 자연 발생하는 탄성파의 감지를 통해 설비의 열화나 고장 징후를 사전에 모니터링하여 대형 사고를 미연에 방지할 수 있게 하는 시스템 센
[헬로티] 이동의 본질이 되는 타이어를 기반으로 혁신적 모듈형 플랫폼 ‘HPS-Cell’ 완성 한국타이어앤테크놀로지㈜(이하 한국타이어)가 미래 드라이빙과 혁신 모빌리티 산업에 대한 비전을 제시하는 ‘디자인 이노베이션 2020(Design Innovation 2020)' 프로젝트 결과물을 한국타이어 공식 유튜브 채널을 통해 공개했다. 2012년 처음 시작한 ‘디자인 이노베이션’은 2년에 한 번씩 세계 유수의 디자인 대학과의 공동연구로 미래 드라이빙에 대한 비전과 문제 해결 방법을 제시하는 한국타이어의 연구개발 프로젝트다. 올해는 ‘Urban Reshaping(도시 재구성)’이라는 주제로 미국 신시내티 대학교(University of Cincinnati) 산업디자인과(Industrial Design) 교수 및 학생들과 함께 친환경, 자율주행, 인공지능(AI) 등 최첨단 기술과 자동화 인프라가 확충된 미래 환경에서 모빌리티가 단순 이동목적이 아닌 삶의 공간으로서 재구성되어 도시를 변화시키는 모습을 그려냈다. 사진. 한국타이어가 디자인 이노베이션을 통해 공개한 'HPS-Cell' 이미지 특히
[헬로티] 울산과기원 "기존 무기 반도체보다 효율 뛰어나…안정성도 확보" 태양광 수소 생산 효율이 기존 무기 반도체(무기물 기반 반도체)보다 뛰어난 유기 반도체(유기화합물 기반 반도체) 광전극이 울산과학기술원(UNIST) 연구팀에 의해 개발됐다. 울산과기원은 장지욱·양창덕·조승호 교수 연구팀이 유기 반도체 물질을 물로부터 효과적으로 보호하는 '모듈 시스템'을 이용해 성능과 안정성이 우수한 광전극을 개발했다고 지난 9일 밝혔다. 연구팀에 따르면, 태양광 수소 생산에 쓰이는 광전극은 태양광 에너지를 흡수해 전하 입자를 만드는 반도체 물질로 이뤄진다. 생성된 전하 입자가 전극 표면에서 물과 반응해 수소와 산소를 만드는 것이 태양광 수소 생산의 원리다. 이 반응은 물속에서 일어나기 때문에 안정적인 금속산화물 무기 반도체 광전극이 그간 주로 연구됐다. 반면 유기 반도체 물질은 수소 생산 효율이 훨씬 높지만, 물속에서 빠르게 손상된다는 문제가 있어 광전극으로 쓰이지 못했다. 연구팀은 액체 금속(인듐·칼륨 합금), 니켈 포일, 니켈 포일 위에서 바로 자란 촉매(니켈·철 이중 층 수산화물)로 구성된 모듈 시스템
[헬로티] 사출 성형이란 플라스틱의 성형가공법으로 열가소성수지를 성형하는 대표적인 방법이다. 다양한 무게의 제품을 성형하며, 반복해서 제작할 수 있으므로 대량생산에 적합한 기술 중 하나다. 금형기술 11월호에서는 마지막 회차로서 사출성형공정에 적절한 보압 조건에 대한 내용 그리고 성형 불량 종류에 대해 알아보고자 한다. LS엠트론 김영기 고문 기고 보압절환점 위치, 시간, 유압압력 혹은 캐비티압력에 의한 보압절환점은 속도 크로즈드루프 제어에서 압력 크로즈드 루프 제어로 유압상에서 절환하는 것이다. 캐비티에서 보압절환점에 의한 용융압축이 완료된 금형캐비티 충진과 보압사이를 제어할 수 있다. 따라서 이것이 완전한 충진과 성형품의 외형을 만들고 결정적인 과충진에 대한 성형품의 품질을 결정한다. 너무 늦은 보압절환은 스크류가 뒤로 밀려나오는 상태를 보고 즉시 확인할 수 있다. 너무 빠른 보압절환은 금형 캐비티가 효과적인 보압이 시작되기 전에 양적으로 완전하게 충진되지 않는다. 유압압력을 측정할 때 압력의 하강에 의한 너무 빠른 보압절환과 압력피크에 의한 너무 늦은 보압절환점을 구분할 수 있다. 보압절환점의 설정에 의해 다음과 같은 현상이 나타난다. 보압절환이 너무
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